package 力扣;

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

/**
 给定一个整数 n，生成所有由 1 ... n 为节点所组成的 二叉搜索树 。
 输入：3
 输出：
 [
   [1,null,3,2],
   [3,2,null,1],
   [3,1,null,null,2],
   [2,1,3],
   [1,null,2,null,3]
 ]
 解释：
 以上的输出对应以下 5 种不同结构的二叉搜索树：

     1         3     3      2      1
     \       /     /      / \      \
     3     2     1      1   3      2
     /     /       \                 \
     2     1         2                 3

 */
public class _95不同的二叉搜索树_II {
    public class TreeNode {
        int val;
        TreeNode left;
        TreeNode right;
        TreeNode() {}
        TreeNode(int val) { this.val = val; }
        TreeNode(int val,TreeNode left, TreeNode right) {
            this.val = val;
            this.left = left;
            this.right = right;
        }
    }

    // 思路: 分治
    public List<TreeNode> generateTrees(int n) {
        if (n < 1) {
            return new LinkedList<TreeNode>();
        }
        // 从1开始
        return generateSubtrees(1, n);
    }

    private List<TreeNode> generateSubtrees(int s, int e) {
        List<TreeNode> res = new LinkedList<TreeNode>();
        if (s > e) {
            res.add(null);
            return res;
        }
        for (int i = s; i <= e; ++i) { // 当i 为根节点
            List<TreeNode> leftSubtrees = generateSubtrees(s, i - 1);//获取左节点的所有情况, 由于是二叉搜索树,所以左节点的情况只能为s ~ i-1 之间
            List<TreeNode> rightSubtrees = generateSubtrees(i + 1, e); //获取右节点的情况, 由于是二叉搜索树,所以右节点的情况只能为 i+1 ~ e 之间
            for (TreeNode left : leftSubtrees) { //组合
                for (TreeNode right : rightSubtrees) {
                    TreeNode root = new TreeNode(i);
                    root.left = left;
                    root.right = right;
                    res.add(root);
                }
            }
        }
        return res;
    }
}
